六足机器人模块化结构设计_图文

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1、 万方数据 万方数据第6期罗成,等:六足机器人模块化结构设计19机身单元模块是六足机器人机械系统最关键的组成部分,它包括足节模块和机架模块。足节模块设计如图5所示,步进电机(1与丝杠副(3之间用联轴器(2连接,步进电机上带有一对径向圆柱销,与腿关节(6相连。丝杆副上的螺母也带有一对径向圆柱销,与腿节相连。腿关节与胫节采用带弹簧的压杆(5连接,以修正机器人行走轨迹,减少腿尖与地面的有害摩擦。脚节(4为球铰结构,以改善机器人足尖在不平整地面上的受力情况。腿关节上带一滑槽结构(7,用来与机架上丝杆副所带的圆柱销连接。图5足节模块组装图l一步进电机;2一联轴器;3一丝杆剐;4一脚节;5一压杆;6一腿关

2、节;7一滑槽图6机架模块组装圈8一正旋丝杆副;9一反旋丝杆副;10一机架; ll一轴套机架模块设计如图6所示,正旋丝杆副(8与反旋丝杆副(9对称安装在机架(10上。机架两侧对称位置设两轴套(11,与腿关节相连。六足机器人主驱动模块构型如图7所示。田7主驱动模块组装图图8六足机器人模块化构型12一步进电机:13一机架以上为六足机器人各机械模块三维组装图。它们是机器人机械结构的基础组成部分,可以形象地解释成机器人积木”引。六足和八足步行机器人均可由它们拼接而来。六足机器人构型可看作在主驱动模块后串联3个机身单元模块来实现,如图8所示。八足机器人在多足机器人中较常见,由于也具有结构的一致性以及运动的

3、协调性,故六足机器人模块也适合于八足机器人的构型,在主驱动模块后串联4个机身单元模块即可实现。八足机器人行走也可使用占空系数“为l/2的步态,故其控制系统可与六足机器人一致。4模块化六足机器人特征分析相对于其它传动结构,丝杠副有许多优点:直线位移输出、结构紧凑、传动精度高、输入/输出力矩比值大、输入与输出转速比值大、性能可靠等等J。因此,本研究采用了大量丝杠副,该六足机器人具有以下功能及特性:(1机器人结构紧凑,同时具有较高可靠性。腿部机构的融合设计以及大量采用丝杠副传动,简化了机械结构,提高了系统强度和刚度。(2优越的路面通过性。六足垂直面运动的独立驱动使机器人具有以下特点:机器人六足“独立